سیمی کنڈکٹر لیزر پیکیجنگ ٹیکنالوجی

1. تکنیکی تعارف

سیمی کنڈکٹر لیزر پیکیجنگ ٹکنالوجی زیادہ تر مجرد ڈیوائس پیکیجنگ ٹیکنالوجی کی بنیاد پر تیار اور تیار کی گئی ہے ، لیکن اس کی خاصیت بہت زیادہ ہے۔ عام طور پر، مجرد آلات کی ڈائی کو پیکج میں بند کر دیا جاتا ہے۔ پیکیج کا بنیادی کام ڈائی کی حفاظت کرنا اور برقی انٹرکنکشن کو مکمل کرنا ہے۔ سیمی کنڈکٹر لیزر پیکیجنگ کا مقصد الیکٹریکل سگنلز کی آؤٹ پٹ کو مکمل کرنا، ڈائی کے نارمل آپریشن کی حفاظت کرنا، آؤٹ پٹ: مرئی لائٹ فنکشن، ڈیزائن اور تکنیکی ضروریات کے برقی پیرامیٹرز اور آپٹیکل پیرامیٹرز دونوں، مجرد آلات کی پیکیجنگ کو صرف استعمال کرنا ناممکن ہے۔ سیمی کنڈکٹر لیزرز کے لیے۔

2 روشنی کا اخراج کرنے والا حصہ

سیمی کنڈکٹر لیزر کا بنیادی روشنی خارج کرنے والا حصہ ایک PN جنکشن کور ہے جو p-type اور n-type سیمی کنڈکٹرز پر مشتمل ہے۔ جب PN جنکشن میں داخل ہونے والے اقلیتی کیریئرز کو اکثریتی کیریئرز کے ساتھ ملایا جاتا ہے، تو یہ مرئی روشنی، الٹرا وایلیٹ روشنی یا قریب اورکت روشنی خارج کرے گا۔ تاہم، PN جنکشن کے علاقے سے خارج ہونے والے فوٹان غیر دشاتمک ہیں، یعنی تمام سمتوں میں خارج ہونے کا ایک ہی امکان ہے۔ لہذا، ڈائی سے پیدا ہونے والی تمام روشنی کو جاری نہیں کیا جا سکتا، جو بنیادی طور پر سیمی کنڈکٹر مواد، ڈائی سٹرکچر اور جیومیٹری، اندرونی ساخت اور پیکیجنگ میٹریل کے معیار پر منحصر ہے۔ ایپلی کیشن کو سیمی کنڈکٹر لیزرز کی اندرونی اور بیرونی کوانٹم کارکردگی کو بہتر بنانے کی ضرورت ہے۔ روٹین Φ 5mm سیمی کنڈکٹر لیزر پیکیج لیڈ فریم پر 0.25mm کی سائیڈ کی لمبائی کے ساتھ مربع ٹیوب کور کو بانڈ یا سنٹر کرنا ہے۔ اندرونی سیسہ کو ایک پن سے جوڑنے کے لیے ٹیوب کور کا مثبت قطب سونے کے تار کے ساتھ کروی رابطہ نقطہ کے ذریعے جڑا ہوا ہے، اور منفی قطب لیڈ فریم کے دوسرے پن سے عکاسی کپ کے ذریعے جڑا ہوا ہے، اور پھر اس کا اوپری حصہ epoxy رال کے ساتھ encapsulated ہے. عکاسی کرنے والے کپ کا کام ٹیوب کور کے سائیڈ اور انٹرفیس سے خارج ہونے والی روشنی کو جمع کرنا اور اسے مطلوبہ سمت کے زاویے پر خارج کرنا ہے۔ اوپری حصے پر موجود ایپوکسی رال کو ایک خاص شکل میں بنایا جاتا ہے، جس کے کئی کام ہوتے ہیں: پائپ کور کو بیرونی کٹاؤ سے بچانا؛ مختلف اشکال اور مادی خصوصیات کو اپنائیں (منتشر کے ساتھ یا اس کے بغیر)، لینس یا ڈفیوز لینس کے طور پر کام کریں، اور روشنی کے انحراف کے زاویے کو کنٹرول کریں۔ ٹیوب کور کے ریفریکٹیو انڈیکس اور ہوا کے ریفریکٹیو انڈیکس کے درمیان ارتباط بہت بڑا ہے، اس لیے ٹیوب کور کے اندر کل انعکاس کا نازک زاویہ بہت چھوٹا ہے۔ فعال پرت سے پیدا ہونے والی روشنی کا صرف ایک چھوٹا سا حصہ باہر نکالا جاتا ہے، اور اس کا زیادہ تر حصہ ٹیوب کور کے اندر ایک سے زیادہ ریفلیکشنز کے ذریعے جذب ہونا آسان ہوتا ہے، جس کی وجہ سے روشنی کا زیادہ نقصان ہوتا ہے۔ متعلقہ ریفریکٹیو انڈیکس کے ساتھ ایپوکسی رال کو ٹیوب کور کی روشنی کے اخراج کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے منتقلی کے طور پر منتخب کیا جاتا ہے۔ پائپ شیل بنانے کے لیے استعمال ہونے والی ایپوکسی رال میں نمی کی مزاحمت، موصلیت، مکینیکل طاقت، ہائی ریفریکٹیو انڈیکس اور پائپ کور میں خارج ہونے والی روشنی کی ترسیل ہونی چاہیے۔ جب مختلف اضطراری انڈیکس کے ساتھ پیکیجنگ مواد کا انتخاب کیا جاتا ہے، تو فوٹوون سے بچنے کی کارکردگی پر پیکیجنگ جیومیٹری کا اثر مختلف ہوتا ہے۔ چمکیلی شدت کی کونیی تقسیم کا تعلق ڈائی سٹرکچر، لائٹ آؤٹ پٹ موڈ، مواد اور پیکیجنگ لینس کی شکل سے بھی ہے۔ اگر نوکدار رال لینس کا استعمال کیا جاتا ہے، تو روشنی کو سیمی کنڈکٹر لیزر کے محور کی سمت میں مرکوز کیا جا سکتا ہے، اور متعلقہ دیکھنے کا زاویہ چھوٹا ہے۔ اگر سب سے اوپر رال کا لینس سرکلر یا پلانر ہے، تو اس کا متعلقہ دیکھنے کا زاویہ بڑھ جائے گا۔

3 ڈرائیو کرنٹ

عام طور پر، سیمی کنڈکٹر لیزر کی اخراج طول موج درجہ حرارت کے ساتھ 0 2-0.3nm / ڈگری سے مختلف ہوتی ہے، اور اسپیکٹرل چوڑائی بڑھ جاتی ہے، جو رنگ کی چمک کو متاثر کرتی ہے۔ اس کے علاوہ، جب فارورڈ کرنٹ PN جنکشن سے گزرتا ہے، تو حرارتی نقصان جنکشن کے علاقے میں درجہ حرارت میں اضافے کا سبب بنتا ہے۔ کمرے کے درجہ حرارت کے قریب، سیمی کنڈکٹر لیزر کی چمکیلی شدت درجہ حرارت میں ہر 1 ڈگری کے اضافے پر تقریباً 1 فیصد کم ہو جائے گی، تاکہ گرمی کو پیک کر کے ختم کیا جا سکے۔ رنگ کی پاکیزگی اور چمکیلی شدت کو برقرار رکھنا بہت ضروری ہے۔ ماضی میں، ڈرائیونگ کرنٹ کو کم کرنے کا طریقہ اکثر جنکشن کے درجہ حرارت کو کم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ زیادہ تر سیمی کنڈکٹر لیزرز کا ڈرائیونگ کرنٹ تقریباً 20mA تک محدود ہے۔ تاہم، سیمی کنڈکٹر لیزرز کی آپٹیکل آؤٹ پٹ کرنٹ کے اضافے کے ساتھ بڑھے گی۔ بہت سے پاور سیمی کنڈکٹر لیزرز کا ڈرائیونگ کرنٹ 70ma، 100mA یا یہاں تک کہ 1a تک پہنچ سکتا ہے۔ پیکیجنگ ڈھانچہ، نئے سیمی کنڈکٹر لیزر پیکیجنگ ڈیزائن کا تصور اور کم تھرمل مزاحمتی پیکیجنگ ڈھانچہ اور تھرمل خصوصیات کو بہتر بنانے کے لیے ٹیکنالوجی کو بہتر بنانا ضروری ہے۔ مثال کے طور پر، بڑے رقبے کے ساتھ فلپ چپ ڈھانچہ اپنایا جاتا ہے، اچھی تھرمل چالکتا کے ساتھ سلور گلو کا انتخاب کیا جاتا ہے، دھاتی سپورٹ کی سطح کا رقبہ بڑھایا جاتا ہے، اور سولڈر بمپ کا سلیکون کیریئر براہ راست ہیٹ سنک پر نصب ہوتا ہے۔ اس کے علاوہ، ایپلی کیشن ڈیزائن میں، پی سی بی کا تھرمل ڈیزائن اور تھرمل چالکتا بھی بہت اہم ہے۔

21ویں صدی میں داخل ہونے کے بعد، سیمی کنڈکٹر لیزرز کی کارکردگی، انتہائی اعلیٰ چمک اور پینکرومیٹک کو مسلسل تیار اور اختراع کیا گیا ہے۔ سرخ اور نارنجی سیمی کنڈکٹر لیزرز کی روشنی کی کارکردگی 100im/W تک پہنچ گئی ہے، سبز سیمی کنڈکٹر لیزرز کی روشنی 50lm/W ہے، اور ایک واحد سیمی کنڈکٹر لیزر کا چمکدار بہاؤ بھی دسیوں IM تک پہنچ گیا ہے۔ سیمی کنڈکٹر لیزر چپس اور پیکجز اب گونگ کے روایتی ڈیزائن تصور اور مینوفیکچرنگ موڈ کی پیروی نہیں کرتے ہیں۔ چپ کی روشنی کی پیداوار کو بڑھانے کے معاملے میں، R&D اندرونی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے مواد میں نجاستوں، جالیوں کے نقائص اور نقل مکانی کی تعداد کو تبدیل کرنے تک محدود نہیں ہے۔ ایک ہی وقت میں، ڈائی اور پیکج کے اندرونی ڈھانچے کو کیسے بہتر بنایا جائے، سیمی کنڈکٹر لیزر میں فوٹوون کے اخراج کے امکان کو بڑھایا جائے، روشنی کی کارکردگی کو بہتر بنایا جائے، اور گرمی کی کھپت، روشنی نکالنے اور گرمی کے سنک کے بہترین ڈیزائن کو حل کیا جائے۔ آپٹیکل کارکردگی اور سطح ماؤنٹ کے SMD عمل کو تیز کرنا صنعت میں تحقیق اور ترقی کی مرکزی دھارے کی سمت ہے۔